《金属晶体》人教化学选修3

1、什么是金属晶体？1金属键金属键(1)概念：金属原子脱落下来的概念：金属原子脱落下来的_形成遍形成遍布整块晶体的布整块晶体的“_”，被所有原子共用，被所有原子共用，从而把所有从而把所有_维系在一起。维系在一起。(2)成键微粒是成键微粒是_和和_。自由电子自由电子金属阳离子金属阳离子金属原子金属原子价电子价电子电子气电子气“有阳离子有阳离子而无阴离子而无阴离子”自由电自由电子可以在整块金属中自子可以在整块金属中自由移动，因此金属键由移动，因此金属键没没有方向性和饱和性。有方向性和饱和性。2金属晶体金属晶体(1)在金属晶体中，原子间以在金属晶体中，原子间以_相结合。相结合。(2)金属晶体的性质：优良

2、的金属晶体的性质：优良的_、_和和_。(3)熔化时破坏的作用力：熔化时破坏的作用力： _什么是金属晶体？金属键金属键延展性延展性导电性导电性导热性导热性金属键金属键金属的特性？定向移动定向移动相对滑动相对滑动排列方式排列方式金属的特性？金属光泽和颜色金属光泽和颜色o由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快快释放出各种频率的光释放出各种频率的光，因此绝大多数金属，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率较易吸收某些频率的光的光而呈现较为特殊的颜色。

3、而呈现较为特殊的颜色。o当金属成粉末状时，金属晶体的当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂晶面取向杂乱、晶格排列不规则乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。出去，所以成黑色。金属键强弱比较金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。熔沸点越高，硬度越大。下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ）A A、钠的硬度大于铝、钠的硬度大于铝B B、镁的熔沸点低于钙、镁的熔沸点低于钙C C、钠的硬度大于钾、钠的硬度大于钾D D、钙的熔沸点高于钾、钙的熔沸点高于钾AB(1)(1)同周期金属单质，从

4、左到右同周期金属单质，从左到右( (如如NaNa、MgMg、Al)Al)熔、熔、沸点升高。沸点升高。(2)(2)同主族金属单质，从上到下同主族金属单质，从上到下( (如碱金属如碱金属) )熔、沸点熔、沸点降低。降低。(3)(3)合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。(4)(4)金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低很低( (38.9 )38.9 )，而铁等金属熔点很高，而铁等金属熔点很高(1535 )(1535 )。金属熔、沸点高低的比较金属晶体堆积模型由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布

5、基本由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。球的三维空间堆积而成的。堆积原理：堆积原理：组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都遵循紧密堆积紧密堆积原理。这是因为金属键没有方向没有方向性性，因此都趋向于使金属原子吸引更多吸引更多的其他原子分布于周围，并以紧密堆积紧密堆积方式降低降低体系的能量能量，使晶体变得比较稳定比较稳定。金属晶体的堆积与稳定性能量越低越稳定能量越低越稳定金属键无饱和性、金属键无饱和性、方向性方向性配位数高配位数高堆积密度堆积密

6、度最大最大充分利用空间充分利用空间降低体系势能降低体系势能中心原子周围和它距离相等且最近原子的数目金属晶体堆积模型紧密堆积：紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间。空间利用率：空间利用率：晶胞体积被微粒占据的百分数，用来表示紧密堆积的程度。密置层密置层 配位数为配位数为6 6非密置层非密置层 配位数为配位数为4 41234123456金属晶体堆积模型1 非密置层在三维空间堆积非密置层在三维空间堆积(1) 简单立方堆积简单立方堆积Po526晶胞内原子数：晶胞内原子数：配位数：配位数：空间利用率：空间利用率：1典型金属：典型金属：金属晶体堆积模型(2) 体心立方

7、堆积体心立方堆积K 、Na、Fe688晶胞内原子数：晶胞内原子数：配位数：配位数：空间利用率：空间利用率：2典型金属：典型金属：金属晶体堆积模型2 密置层在三维空间堆积密置层在三维空间堆积(3) 六方最密堆积六方最密堆积如图所示，按如图所示，按ABABABAB的方式堆积。的方式堆积。金属晶体堆积模型7412晶胞内原子数：晶胞内原子数：配位数：配位数：空间利用率：空间利用率：典型金属：典型金属：2Zn Ti Mg金属晶体堆积模型(4) 面心立方最密堆积面心立方最密堆积如图所示，按如图所示，按ABCABCABC的方式堆积。的方式堆积。金属晶体堆积模型晶胞内原子数：晶胞内原子数：配位数：配位数：空间

8、利用率：空间利用率：典型金属：典型金属：4Cu Ag Au7412空间利用率计算 设设: :原子半径为原子半径为 r r立方体边长为立方体边长为a a 则则: : a=2r原子体积原子体积= =空间利用率空间利用率= =(2r)34r3/3= 52%空间利用率计算 设设: :原子半径为原子半径为 r,r,立方体边长为立方体边长为a a空间利用率空间利用率空间利用率计算 空间利用率计算 空间利用率计算 空间利用率空间利用率= 74%= 74%设设: :原子半径为原子半径为 r,r,立方体边长为立方体边长为a a空间利用率计算 空间利用率计算 四点间的夹角均为四点间的夹角均为6060空间利用率计算 a=2rC空间利用率计算 空间利用率空间利用率=74%=74%空间利用率计算 金属晶体的堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞